Les images de trous noirs obtenues par le télescope Event Horizon montrent un anneau lumineux autour d'un vide sombre. Cet anneau est du gaz surchauffé dans le disque d'accrétion qui tourne autour d'un trou noir dans de lointaines galaxies. Mais une nouvelle étude suggère que l'image est fortement déformée par la matière noire invisible qui, via la courbure de l'espace-temps, agit comme une lentille géante, incurvant les rayons lumineux.

Les calculs informatiques ont comparé trois scénarios : un trou noir en rotation ordinaire et deux modèles avec matière noire. Il s'avère que si la masse invisible est répartie en un nuage aplati, le centre de luminosité se déplace et l'anneau lui-même s'agrandit de plusieurs dizaines de pour cent. Étonnamment, c'est précisément cette image « lentillée » qui correspond aux observations réelles des noyaux actifs de galaxie, tandis que le modèle sans matière noire donne un anneau trop petit.

Cela signifie que sur les images, nous ne voyons pas l'objet lui-même, mais son « reflet » dans la lentille gravitationnelle de la matière sombre. À l'avenir, l'analyse du décalage vers le rouge de la lumière aidera à séparer la contribution du trou noir de celle de son environnement invisible, et donc à se rapprocher de l'énigme de la matière noire. Déjà au milieu du XXe siècle, l'astrophysicienne Vera Rubin a démontré que les galaxies sont entourées d'un immense nuage de masse invisible — ces travaux ont été la clé de la découverte. Aujourd'hui, il est clair que les modèles élégants de Karl Schwarzschild avec un espace vide autour du trou noir nécessitent des raffinements. Peut-être que le déplacement de l'ombre et la luminosité de l'anneau ne proviennent pas de la rotation, mais de la lentille invisible de la matière noire.